浅析开放式数控系统的概念及其发展现状

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1、百家论苑浅析开放式数控系统的概念及其发展现状朱明霞(新疆伊犁师范学院，奎屯市833200)摘要：本文首先对开放式数控系统产生的必要性和必Workstation/MachineController)和开放式系统体系然性进行了阐述，并对开放式数控系统的概念和特点进行结构标准SOSAS(StandardsofOpenSystem了介绍，最后分析了开放式数控系统的发展现状。ArchitectureforAutomaticSystems)，首次提出了开关键词：计算机数控系统（CNC）；开放式数控系统放式体系结构的概念。1992年，欧共体开始实施自动化系统控制装置的开放系统体系结

2、构计划一、引言OSACA(OpenSystemArchitectureforControl计算机数控(CNC)系统是当今先进制造技术WithinAutomationSystem)。经过十多年的发展，开的重要组成部分。然而，市场上组成CNC系统的放性一词已经深入人心，并且体现在相关产品中。硬件模块和软件结构绝大多数是专用的、互不兼开放式数控系统成为CNC发展的潮流。容的,系统各模块间的交互方式、通信机制也各不二、数控系统开放的概念及优点相同，这就造成了不同厂家控制系统的相对独立、研究开放式数控系统的主要目的就是使NC彼此封闭。随着计算机控制技术和先进制造技术控制器与当今

3、的PC机类似，系统构筑于一个开放的发展，人们逐渐认识到专用CNC系统之间的自的平台之上，具有模块化组织结构，允许用户根据成一体所带来的互不兼容的弊病，首先，各控制系需要进行选配和集成，更改或扩展系统的功能迅统间互连能力差，影响了系统的相互集成，风格不速适应不同的应用需求，而且，组成系统的各功能一的操作方式以及专用件的大量使用，不但使用模块可以来源于不同的部件供应商并相互兼容。户培训费用增加，还给数控设备用户(NC系统的（一）开放式数控系统的概念最终用户)带来很多不便。其次，系统的封闭性使它从目前研究来看，开放式数控系统体系结构的扩充和修改极为有限，造成数控设备制造商(

4、NC还没有统一、明确的概念，实现技术还处于百家争系统中间用户)对系统供应商的依赖，并难以将自鸣的阶段，IEEE（美国电气及电子工程师学会）定己的专门技术、工艺经验集成入控制系统并形成义开放式系统为“能使得各种应用系统可以有效自己的产品特点，这将不利于提高主机产品的竞地运行于不同供应商提供的不同平台之上；可以争力。最后，专用的硬、软件结构也限制了系统本与其它应用系统相互操作，并具有风格一致的用身的持续开发，使系统的开发投资大、周期长、风户交互界面。”险高、更新换代慢，不利于数控产品的技术进步。一般来说，开放式数控系统具有以下五个方总之，数控系统的这一现状已不能适应当今制

5、造面的基本特征：业市场变化与竞争，也不能满足现代制造业向信1、可互换性，构成系统的各硬件模块、功能软息化、敏捷制造模式发展的需要。1987年，美国提件的选用不受单一供应商的控制，可根据功能、可出了下一代控制器计划NGG(NextGeneration２００8年第1期·46·２００8年3月百家论苑靠性、性能要求相互替换，不影响系统整体的协调纵观数控系统的发展历史，可以看出数控系运行；统的发展是逐步跟踪计算机技术的发展而不断发2、可伸缩性，CNC系统的功能、规模可以灵活展的，从1956年至今，大致经历了如下四个阶段：设置，方便修改。控制系统的大小（硬件或软件模1956年－1

6、974年，专用硬件NC的时代；块），可根据具体应用增减；1975年－1989年，专用计算机数控时代，即3、可移植性，系统的功能软件与设备无关，各微处理器NC的时代；种功能模块运行于不同的控制系统内，即能运行1990年－1995年，BASICPC的CNC时代；于不同供应商提供的硬件平台上；1996年至今，开始全面PC开放式智能化数控新4、可扩展性，CNC用户或二次开发者能有效阶段。地将自己的软件集成到NC系统中，形成自己的专前三个阶段的NC装置存在着以下局限性：用系统，功能的增减只需功能模块的装卸；（1）不能自由地从信息网上选取信息；5、可互操作性，通过标准化接口，通信

7、和交互（2）体系结构不开放，用户接口不完善，机械机制，使不同功能模块能以标准的应用程序接口厂家和用户不能自主地根据需要对数控系统进行运行于系统平台之上，并获得平等的相互操作能裁剪，用户自身的技术诀窍不能方便地融入，创造力，协调工作。出自己的名牌产品；（二）开放式数控系统的优点（3）不能充分地利用已有的通用软件资源；正是开放式数控系统的特性，使其具有传统（4）不能自由地获取外部的工况信息；数控系统无法比拟的优点，成为数控技术发展的（5）体系结构繁多，不利于批量生产、提高可方向。开放式数控系统的优点主要有：靠性和降低成本，削弱了市场供应能力和竞争能1、向